[发明专利]一种PCB互联可靠性测试方法和装置

说明书

一种PCB互联可靠性测试方法和装置，所述测试方法包括以下步骤，设定高温测试温度，加热时间等测试参数，在样品的加热端互连网络中通入测试电流，在设定的加热时间内，样品达到设定的高温测试温度，停止测试电流，对样品进行冷却至室温，对样品重复进行加热和冷却，直到设定的测试循环数完成，或者样品电阻变化超过设定的失效标准。所述装置其包括：机柜，样品安装单元，冷却单元，加热单元，电源单元，测量单元，控制单元，显示和输入单元以及各单元之间的连接电缆。

技术领域

本发明涉及一种可靠性测试方法和装置，尤其涉及PCB互联可靠性测试方法和装置，所述方法和装置可以快速地检出PCB互联可靠性缺陷。

背景技术

多层PCB的电路网络是由各层的线路，焊盘，以及连接各层的各种孔组成的，PCB中的孔包括通孔，埋孔和盲孔（包含微盲孔），其中通孔贯通PCB外面两层，可以连接到任意层，埋孔一般贯穿除PCB外面两层以外的任意2层或多层，可以连接到任意除PCB外面两层以外的内层。盲孔则一般连接相邻的两层。因此PCB的互联是依靠PCB中的孔来实现的。

PCB的互联可靠性主要来自于电镀通孔，埋孔与盲孔的互联可靠性，包括：

1.电镀通孔，埋孔与盲孔等互联孔自身的导通可靠性。PCB的导通的可靠性最主要的是由于基板材料与互联孔镀层在受热后物性变化的不同，在加热时，由于绝缘基板材料的Z方向的热变形(热膨胀)，使得互联孔镀层也被迫产生变形，从而在互联孔上产生应力，重复的热胀冷缩使互联孔镀层遭受到疲劳破坏而断裂。互联孔镀层厚度偏薄、镀层含有气泡、镀层厚度不均、孔壁和镀层粗糙等镀层缺陷是导致孔自身可靠性的主要原因；

2.电镀通孔，埋孔与盲孔等互联孔与内外层线路的连接可靠性。钻污、抗蚀剂残留和析出和其他异物残留在通孔，埋孔与盲孔与内外层线路的互联面上时，或者互联面上的化学铜层出现缺陷时，在热胀冷缩产生的应力下，孔镀层与内外层线路分离，从而产生互联可靠性的问题。

通常的电测试不能将以上的孔镀层缺陷和互联缺陷分选出来，因为这类缺陷的孔自身以及与孔与内外层线路还是相连的，即使在比较严重的情况下，孔发生轻微断裂或者孔镀层与内外层线路部分分离，但是在进行电测试时，由于电测试机器夹具作用于孔焊盘上的力较大，这些断裂或分离可能被“压合”在一起而通过电测试。如果这些轻微缺陷的PCB送到客户，经过组装变成PCBA，或者变成最终产品交付到使用者手中后，经过环境温度的循环变化，这些轻微缺陷会变得恶化，最终导致开路，导致产品失效，这样PCB生产厂家可能面临客户投诉和巨额的赔偿。

传统的PCB互联可靠性测试方法包括：

1.气相高低温热冲击，气相高低温热冲击测试是将测试样品交替置于高温和低温气体环境一定的时间，并检测测试样品的各种电性能的变化情况；

2.液相高低温热冲击，液相高低温热冲击测试是将测试样品交替置于高温和低温液体环境一定的时间，并检测测试样品的各种电性能的变化情况；

3.多次回流，回流测试是将测试样品经过多次模拟回流焊接过程，并检测测试样品回流前后的各种电性能的变化情况。

这些测试的优点是，测试条件能较好的加速模拟PCB的实际使用过程可能承受的冷热循环环境条件，从而检测出PCB互联可靠性的故障。

这些测试的缺点是：

1.测试的时间长，由于需要利用气体或液体进行热量的传递，因此进行一次交替循环需要的时间长，通常的一次循环需要的时间在30分钟至一小时左右；

2.测试成本高，由于需要附属的气体加热和制冷装置，测试所需要设备十分庞大复杂；

3.测试结果可能不准确，而且由于通过气体交换升温，样品的厚度，摆放位置，方向等都会影响气流从而影响样品的升温，不同位置不同样品的温度在同一时间可能不一致，有些样品在测试中可能未达到设定的测试温度，因此测试结果可能不准确。